2023-2024 / MECA0450-3

Renewable Energy System Design

Durée

24h Th, 12h Pr, 24h Proj., 1j T. t.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil en chimie et science des matériaux, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil électricien, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil en génie de l'énergie, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil électromécanicien, à finalité5 crédits 

Enseignant

Pierre Dewallef

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours est dédié à l'étude des moyens d'intégration des énergies renouvelables dans les systèmes énergétiques. Le vecteur énergétique principalement étudié est l'électricité mais la chaleur est aussi abordée lorsque cela est pertinent. La structure des systèmes énergétiques est rapidement rappelée et les critères de performances sont introduits pour évaluer le coûts du système, ses émissions polluantes et la performance énergétique.

La synthèse des systèmes énergétiques est établie par la résolution d'un problème d'optimisation du coût sous des contraintes d'opérations (conservation de l'énergie, profil de consommation) et des contraintes environnementales (ressources disponibles, émissions polluantes,...).

Dans un premier temps, cet outil est utilisé pour concevoir un système énergétique conventionnel. Les différentes ressources renouvelables sont ensuite introduites dans le système énergétique pour en étudier le potentiel et les coûts associés. Des exemples d'applications sont donnés sur des bâtiments individuels, des parcs de bâtiments ou des pays entiers. Les différentes ressources renouvelables couvertes dans ce cours sont :

1) l'énergie éolienne (performance et technologie des divers types d'éoliennes) ;
2) l'énergie solaire (photovoltaïque et thermique)
3) la biomasse ;
4) l'énergie hydraulique : chutes, marées, vagues ;
5) la géothermie ;
6) le stockage de l'énergie.

Au terme de ce cours, l'étudiant est capable de concevoir et d'évaluer le mix énergétique optimal pour une zone géographique donnée associée à un profil de consommation donnée.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Au terme de ce cours l'étudiant maîtrise les différentes techniques de conversion d'énergie à base de ressources renouvelables. Il est capable d'identifier et de quantifier les différents potentiels énergétiques et peut effectuer une étude d'avant projet incluant des aspects techniques et économiques.

Il est aussi capable de concevoir un mix énergétique optimal en fonction des différentes contraintes économiques, énergétiques et environnementales.

Savoirs et compétences prérequis

Ce cours est dédié à une large gamme d'étudiants et ne nécessite pas de pré-requis spécifique à l'exception d'une bonne connaissance de bases de physique, de mathématique, de chimie générale et de thermodynamique.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Le cours est divisé en 12 séances en mode hybride (présentiel et podcasts). Des séances en présentiel sont dédiées à la résolution d'exercices avancés. Un planning détaillé des séances est donné aux étudiants lors de la première séance de cours.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel


Explications complémentaires:

Le cours est organisé en hybride avec des sessions théorique délivrées sur base de podcast. Approximativement toutes les deux semaines, une séance de cours en présentiel est organisée pour permettre de répondre aux questions des étudiants et de résoudre des exercices avancés.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les slides du cours ainsi que les podcasts sont communiqués aux étudiants de manière électronique au travers de eCampus. 

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( QCM, questions ouvertes ) ET évaluation orale

Travail à rendre - rapport


Explications complémentaires:

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( QCM, questions ouvertes ) ET évaluation orale

Travail à rendre - rapport

Autre : Devoirs à domicile


Explications complémentaires:

L'évaluation est faite sur base de plusieurs devoirs à domicile à réaliser en groupe ainsi que sur la réalisation d'un projet final. Un examen écrit portant sur des questions de théorie et des applications des concepts vu au cours est organisé durant la session de janvier. Les devoirs et le projet comptent pour 50% de la note finale, l'examen écrit comptant pour les 50% restant.

L'examen de seconde session est basé sur un examen écrit de théorie et d'applications des concepts vus au cours ainsi que sur le projet présenté en première session amendé par l'étudiant en fonction des remarques reçues lors de l'examen de première session.

Les notes obtenues aux devoirs à domicile sont comptabilisées en première session mais pas en seconde session. Ainsi, l'examen écrit compte pour 80% de la note de l'examen de seconde session et le projet pour 20%.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

Contacts

Pierre DEWALLEF
tel: 04/366.99.95
mail: p.dewallef@uliege.be

Association d'un ou plusieurs MOOCs